package com.huangkailong.leetcode;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 给你一个包含 n 个整数的数组nums，判断nums中是否存在三个元素 a，b，c ，使得a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。<br/>
 * <br/>
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组。<br/>
 * <br/>
 * <br/>
 * <br/>
 * 示例 1：<br/>
 * <br/>
 * 输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]<br/>
 * 输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]<br/>
 * 示例 2：<br/>
 * <br/>
 * 输入：nums = []<br/>
 * 输出：[]<br/>
 * 示例 3：<br/>
 * <br/>
 * 输入：nums = [0]<br/>
 * 输出：[]<br/>
 * <br/>
 * <br/>
 * 提示：<br/>
 * <br/>
 * 0 <= nums.length <= 3000<br/>
 * -105 <= nums[i] <= 105<br/>
 * <br/>
 * @author huangkl
 * @since 1.0.0
 */
public class ThreeSum {
    /**
     * 暴力枚举
     * 时间超时
     */
    public static List<List<Integer>> solution1(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length < 2){
            return Collections.emptyList();
        }

        // 通过排序解决重复
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if(i != 0 && nums[i] == nums[i-1]){

                continue;
            }
            int target =  -nums[i];
            for (int j = i+1; j < nums.length; j++) {
                if(j != i+1 && nums[j] == nums[j-1]){
                    continue;
                }
                for (int k = j+1; k < nums.length; k++) {
                    if(k != j+1 && nums[k] == nums[k-1]){
                        continue;
                    }

                    if(nums[j] + nums[k] == target){
                        result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }

    /**
     * 排序+双指针
     */
    public static List<List<Integer>> solution2(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length < 2){
            return Collections.emptyList();
        }

        // 通过排序解决重复
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if(i != 0 && nums[i] == nums[i-1]){
                continue;
            }
            if(nums[i] > 0){
                // 因为数据是排序的，如果 nums[i] > 0 则后边不会存在 nums[i] + nums[j] + nums[i] == 0
                break;
            }
            int target =  -nums[i];
            int j = i+1;
            int k = nums.length-1;
            while (j < k){
                if(j != i+1 && nums[j] == nums[j-1]){
                    // 去重
                    j++;
                    continue;
                }
                if(k != nums.length-1 && nums[k] == nums[k+1]){
                    // 去重
                    k--;
                    continue;
                }
                int tmpTarget = nums[j] + nums[k];
                if(tmpTarget > target){
                    k--;
                }else if(tmpTarget == target){
                    result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    j++;
                    k--;
                    // j k 同时移动寻找下一个结果
                }else {
                    j++;
                }
            }
        }
        return result;
    }

    /**
     * solution2 代码优化版
     */
    public static List<List<Integer>> solution3(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length < 2){
            return Collections.emptyList();
        }

        // 通过排序解决重复
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if(i != 0 && nums[i] == nums[i-1]){
                continue;
            }
            if(nums[i] > 0){
                // 因为数据是排序的，如果 nums[i] > 0 则后边不会存在 nums[i] + nums[j] + nums[i] == 0
                break;
            }
            int target =  -nums[i];
            int j = i+1;
            int k = nums.length-1;
            while (j < k){
                if(j != i+1 && nums[j] == nums[j-1]){
                    // 去重
                    j++;
                    continue;
                }
                int tmpTarget = 0;
                while (j < k){
                    if(k != nums.length-1 && nums[k] == nums[k+1]){
                        // 去重
                        k--;
                        continue;
                    }
                    tmpTarget = nums[j] + nums[k];
                    if(tmpTarget <= target){
                        break;
                    }
                    k--;
                }

                if(tmpTarget == target){
                    result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    k--;
                }
                j++;
            }
        }
        return result;
    }
}
